Счетчик числа оборотов вала

 

Класс 42 о, 13

/

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСН НИЕ счетчика числа оборотов вала.

К авторскому свидетельству Н. А. Тихомирова, заявленному 27 мая

1932 года (спр. о перв. ¹ 109947).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1933 года.

Известны счетчики числа оборотов с набором в 30 — 20 — 10 секунд, т.-е. тот цикл (промежуток времени), за который прибор показывает число оборотов.

Недостаток таких счетчиков состоит в том, что они показывают обороты вала не в данный момент, а минимум по прошествии 10 секунд. Конструкция их отличается сложностью и они подвержены большому износу частей.

Предлагаемый счетчик числа оборотов вала имеет целью дать возможность получения .на указателе показания числа оборотов вала в минуту, с отсчетом через каждые две секунды, и состоит из диференциала, поворачиваемого..при помощи ряда храповых колес от -вала, 1 сцеппяемого периодически электромагнитной муфтой, вращаемой передачей от испытуемого вала. Возбуждение муф. ты управляется особым механизмом времени. Диференциал при посредстве пере-. дачи связан с ключом синхронной передачи для посылки импульсов тока в-указатели числа оборотов. Механизм времени, кроме того, при помощи рабочего реле управляет сцеплением собачек с храповыми колесами.

На чертеже изображена электромеханическая схема счетчика.

Валик 1 получает вращение от вала, обороты которого измеряют. На означен.ный вал насажена коническая шестег (358) ренка 2, сцепляющаяся с шестернеи 3„ связанной с электромагнитной муфтой 4, свободно вращающейся на оси 5. Муфта 4 имеет обмотку б и коллектор 7 с питающими обмотку кольцами 8. Якорь 9 муфты 4 приклепан к диафрагме 10 и составляет одно целое со втулкой 11, закрепленной на оси 5. Втулка 11 снабжена поводком-пальцем 12, помещающимся своим концом между щеками ножниц 12 и 14, концы которых упираются в ограничитель 15. Щеки ножниц 13 и 14 свободно насажены на ось 5 и находятся под действием заводной пружины 16, концы которой закреплены: один — на щеке 13, а другой — на щеке 14 и стремятся провернуться, чему мешает палец 12 и ограничитель 15. Если ось 5 вращать по часовой стрелке, то палец 12 втулки 11 будет поворачивать щеку 13 ножниц, щека же 14 удерживается ограничителем 15, вследствие чего заводная пружина 1б будет заводиться. Таким образом, если освободить ось 5, то заводная пружина 1б, закрепленная одним концом на щеке ножниц 14 и другим концом на щеке 13, стремясь развернуться и опираясь щекой 14 на неподвижный ограничитель 15, будет щекой 13 поворачивать ось 5 за палец 12 обратно, пока щека 13 не коснется ограничи-теля 15, т.-е. не придет в нулевое поло- . жение. То же самое получится если

/ . вращать ось 5 обратно движению часо вой стрелки, только щека 13 останется на месте, опираясь на ограничитель 15, -а щека 14 пойдет с пальцем 12, заводя пружину 16; освобожденная ось5 также вернется в нулевое положение. На конце оси 5 имеется наглухо связанный с ней поводок 17, находящийся между двумя .поводками 18 и 19, причем пбследние одновременно опираются на неподвижный ограничитель 20. Поводок 18 прикреплен к промежуточному храповому колесу 21, а поводок 19 приклепан к такому же промежуточному храповому колесу 22, имеющему зубцы, обращенные в противоположную сторону. На пово.док 18 опирается палец 23 рабочего колеса 24диференциала, зубцы которого нарезаны в одну сторону с храповиком 2!. На поводок 19опирается палец 25, приклепанный к рабочему колесу 26 .диференциала для обратного хода, зубцы которого нарезаны одинаково с храповиком 22. При повороте оси 5 на какойлибо угол по часовой стрелке связанный с осью поводок 17 также повернется и на тот же угол повернет за поводок 18 промежуточный храповик 21, который, в свою очередь, другим концбм поводка 18 за палец23 повернет рабочее колесо 24 диференциала. Оба рабочих храповика .24 и 26 диференцирла имеют на своих концах конические шестерни дйференциала (храповик 24 — шестерню 27, храповик 26 — шестерню-28). Промежуточные храповики 21 и 22 снабжены заводной пружиной 29, конец которой через палец 30 связан с храповиком 21, а, вто рой конец через палец 31 — с храповиком 22.

Заводная пружина 29, стремясь развернуться, своим концом за палец 30 храповика 21 прижимает поводок 18 .к неподвижному ограничителю 20; другим же концом за палец 31 храповика 22 прижимает поводок 19 к неподвижному ограничителю 20 с другой стороны. Рабо-чие храповики диференциала также имеют заводную пружину32, концы которой прикреплены: один за палец 33 к храповику 24, другой за палец 34— .к храповику 26. Заводная пружина 32, стремясь развернуться, прижимает паль ы 23 и 25 рабочих храповиков 24 и 26 .к поводкам 18 и 18, которые, в свою очередь, прижимаются к неподвижному ограничителю 20. Таким образом, рабочий храповик 24, повернувшись на какойлибо угол, своими зубьями конической шестерни 27 заставит повернуться конические шестеренки 35 диференциала 36, которые, прокатившись по конической шестерне 28, так как .она остается неподвижной, повернут шестерню диференциала 36 и тем самым шестерню 37, на оси 38, на,которой находится ключ 39 синхронной передачи, посылающей импульсы тока в указатели 40 числа оборотов.

Для переключения собачек применены два реле: 1) рабочее † и 2) для возвращения на- нуль — 42. Рабочее .реле имеет якорек 43, вращающийся на оси 44 и с одной стороны нагруженный пружиной 45. На другом конце якорек снабжен пальцем 46, который входит в паз поводка 47, неподвижно сидящего на оси 48, несущей на другом конце коромысло 49 с пальцами - переключателями 50 и 51, действующими на собачки 52 и 53 и собачки 54 и 55 промежуточных храповиков. Реле 42 возвращения на нуль имеет якорек 56„вращающийся на оси 57, нагруженный пружиной 58 и снабженный пальцем 59, который входит в паз рычажка 60 с пальцамивыключателями61. Для посылки импульсов набора имеется механизм времени, служащий для периодического сцепления при помощи муфты 4 вала, скорость которого желают определить, с устройством, управляющим системой храповых колес 21, 24 и 22, 26, служащих для поворач ива ния шестерни диференциала 36. Механизм времени состоит из балансира 62 с пальцем 63, взаимодействующим с рычагом 64, нагруженным пружиной 65. По рычагу 64 перекатывается ролик 69 рычага 67, поворотного на оси 68, нагруженного пружиной 70 и находящегося под воздействием якоря электромагнита 66. К концу рычага 67 шарнирно прикреплен рычаг-собачка 71 храповика 72, связанного одной осью с диском- распределителем 73 и могущего входить во взаимодействие с контактами 74 и 75. Для пуска балансира в ход имеется пусковое реле 76 с якорем-рычагом 77, нагруженным пружина" 78-и несущим собачку 79, для ограничения перемещений которой служит ограничитель 81. Собачка 79 воздействует на пусковой палец 80 балансира, которь й, кроме того, снабжен пальцемзамыкателем 82 и контактными пружинами 83 и 84.

Когда счетчик получит электрическое питание,. согласно схеме, то замкнется реле 42 возвращения на нуль, которое притянет якорек 56, последний своим пальцем 59 повернет рычажок 60 и тем самым отведет пальцы-выключатели 61 и освободит собачки 54 и 55 промежуточных храповиков, которые будут иметь возможность стопорить промежуточные храповики 21 и 22. Пусковое реле 76 (механизм времени), получив питание, притянет якорь-рычаг 77, который пусковой собачкой 79 даст толчок пусковому пальцу 80 балансира 62, отчего послецний придет в движение под действием спиральной пружины-волоска. Сама же пусковая собачка 79, скользнув по ограничителю 87, отойдет вправо и даст возможность балансиру свободно вращаться на своей оси. Пусковое реле будет замкнуто все время, пока имеется ток. Балансир 62, придя в движение, при проходе мертвой точки (момент равновесия) в сторону, обратную цвижению часовой стр лки, своим пальцемзамыкателем 82 замкнет контактные нружины 83 и 84 и тем самым даст ток в рабочий электромагнит 66. Послецний, . над действием рабочей пружины 65, своим концом даст толчок через рабочий палец 63 балансиру 62, который после этого будет поддерживать . движение.

Таким образом, балансир 62 каждый раз при вращении против часовой стрелки и прохожцении момента равновесия будет получать толчок одинаковой силы, так как его будет давать рабочая пружина и напряжение и сила тока в электро. магйите на силе толчка не отразятся.

При повороте балансира по часовой стрелке замыкания не произойдет,- так как пружина 84 длиннее пружины 83.

Балансир дает четыре качания в секунду и два рабочих замыкания электромаг нита 66. При кажцом замыкании электромагнита рычаг 77 якоря продвинет храповик 72 на один зуб и повернет распределительный диск 73, на котором раси оложены пазы, с таким расчетом, что на каждые три замыкания электромагнита 66 и, следовательно, три шага рычага 71, контактные пружины 74 и 75, замыкаемые каждым замыканием электромагнита, на половину секунды, размыкаемые для посылки импульсов в рабочее реле 41, которое будет таким образом находиться полторы секунды в замкнутом состоянии и полсекунцы в разомкнутом. При замкнутом положении реле 41 притянет якорь 43 и своим пальцем 46 за поводок 4/ повернет коромысло 49, когорое пальцем 51 отведет собачки 54 и 55, освободив промежуточные храповики и одновременно пальцем 50, отпустив собачки 52 и 53 рабочих храповиков, закрывает их. При разомкнутом положении якорек 43, поц действием пружины 45, отойдет в свое первоначальное положение и пальцем 46 повернет за поводок 47 коромысло 49, которое пальцем 57 отпустит собачки 54 и 55 промежуточных храповиков, застопорив их,.и одновременно пальцем 50 отведет собачки 52 и 53, освободив рабочие храповики.

Параллельно рабочему реле, через щетки 85 и 86, токонесущие кольца 8 и -контактные пружины 75 и 74, замыкается обмотка б электромагнитной муфты 4, которая также на полторы секунды притягивает якорек 9, тем самым сцепляя ось 5 с электромагнитной муфто" 4, и в момент размыкания тока на полсекунды отпускает якорь, который, под действием пружины 16, возвращается в нулевое положение.

Вращение вала через валик 1 и шестеренки 2 и 3, передается на электромагнитную муфту 4, причем, в момент, замыкания рабочего реле 4/ и электромагнитной муфты 4, получится следующее: якорек 9, притянутый муфтой 4, начнет вращаться по часовой стрелке и, в виду связи его через диафрагму 70 и поводок 12 с осью 5, повернет ось с поводкэм 17 на некоторый угол. При этом поводок 12 щекой 13 заведет пружину 16; щека же 74 с другим концом пружины останется на неподвижном ограничителе 15. При повороте поводка 77 он будет поворачивать за поводок 18 промежуточный храповик 21; одновременно поводок 18 другим концом за палец 23 повернет храповое колесо 24 диферен циала, которое шестерней 27, через промежуточные шестерни 35, повернет шестерню 35 диференциала 36 и шестерню 37 с осью 38 и насаженным на нее ключом 39 синхронной передачи, который пошлет импульсы . тока в указатели: 40 числа оборотов.

В момент размыкания тока якорь 9 муфты 4, под .действием пружины 16, через щеку 13, вернется в нулевое положение. Рабочее реле освободит якорь 43, который, под действием пружины 45, своим фльцем 46 и поводком 47 повернет коромысло 49, а последнее пальцем 51 освободит собачки 54 и 55. Собачка 54 запрет храповик 21, храповик. же 22 останется. на месте, так как он движения не получал. Палец 50 коромысла 49 отведет собачки 52и 53, освободив рабочие храповики 24 и 26, но храповик 24 останется на месте, удерживаемый поводком 18 за палец 23. Храповик 26 останется на месте, так как он не получал движения.

В следующий импульс тока электромагнитная муфта 4 снова притянет якорь 9 и начинает поворачивать поводок 17 от нулевого положения. Рабочее реле 41 притянет якорь 43, который пальцем 46 и поводком 47 повернет коромысло 49; последнее пальцем 50 освободит собачки-52 и 53. Собачка 53 запрет рабочий храповик 24, оставив его в заведенном положении. Палец51 отведет собачки 54 и 55, причем первая освободит промежуточный храповик 21, который, под действием заводной пружины 29, отойдет в нулевое положение и сейчас же будет подхвачен поводком 17 за поводок 18й снова будет делать набор. Если число оборотов вала уменьшилось, то муфта 4 за тот же промежуток времени повернется на меньший угол, чем в предыдущий набор, и в момент размыкания тока в муфте 4 и рабочем реле 41 поводок 17 вместе с промежуточным храповиком 21 не дойдет до пальца 23.

При размыкании тока муфта 4 отпустит якорь 9, который, вместе с осью 5 и поводком 17, под,действием пружины 16 вернется снова в нулевое положение.

Рабочее реле 41 освободит якорь 43; последний. под действием пружины 45, своим пальцем 46 и поводком 47 повер. нет коромыслс 49, которое пальцем 51освободит собачки 54 и 55; собачка 54 задержит промежуточный храповик 21.

Палец 50 отведет собачки 52 и 53; последняя освободит рабочий храповик 24 диференциала, который под действием заводной пружины 32 отойдет до поводка 18 и через шестерню 27, промежуточную шестерню 35, шестерни Зб-и 37 и ось 38 повернет ключ 39 синхронной передачи, внеся поправку на уменьше. ние числа оборотов.

Если число оборотов увеличилось,то поводок 17 поводком 18 и промежуточным храповиком 21 за палец 23 повернет рабочий храповик 24 иа больший угол; тем самым через диференциал повернется йа больший угол рабочий храповик 24 и, следовательно, диференциал повернет ось синхронного. ключа 39 на большее число оборотов. При постоянном числе оборотов. муфта 4, поводок 17 и промежуточный храповик 21 будут поворачиваться на один и тот же угол, вследствие чего рабочий храповик 24, а с ним и диференциал с синхронным ключом будут стоять на - месте...При обратном ходе вала производится та же работа, только ось 5 и поводок 17будут вращаться обратно движению часовой стрелки и будет .работать вторая пара храповиков: промежуточный — 22 и рабочий — 2б.

При уменьшений числа . оборотов рабочий храповик может дать резкий толчок синхронному ключу и тем самым выбить из синхронизма приемники (указатели). Для устранения этого на оси 38 имеется червячное колесо 87, червяк 88 и ветрянка 89, которая дает плавный ход, не позволяя ключу 39 развивать предельную скорость.

Предмет изобретения.

1. Счетчик числа оборотов вала, отличающийся тем, что с целью получения на указателе показаний числа оборотов вала,с отсчетом через определенньие промежутки времени применен механизм времени, служащий для периодического сцепления при помощи электромагнитной муфты 4 вала, скорость вращения которого определяется, с устройством, управляющим системой могущих вращаться храповых колес 21, 24 и 22, 26, служащих для поворачивания шестерни диференциала Зб, приводящего при посредстве соответствующей передачи в действие ключ 39 синхронной передачи для посылки импульсов тока .в .указатели 40 числа оборотов.

2. В счетчике по и. 1 механизм времени, отличающийся тем, что он состоит из пускового реле 7б, предназначенного для приведения в колебание балансира 62, для поддержания колебаний которого служит электромагнит бб, включаемый периодически балансиром при посредстве пружины 83 и 84, причем тот же электромагнит бб служит для вращения при посредстве рычага 71 распределительного диска 73, предназначенного для периодического замыкания и размыкания контактных пружин 74 и 75 на определенные промежутки времени, служащие. в свою очередь, для включения и выключения рабочего реле 41 и обмотки б электромагнитной муфты 4.!

3. В счетчике по п.п. 1 и 2 примене-ние рабочего реле 41, служащего для управления собачками 52, 53, 54 и 55 храповых колес 21, 24 и 22, 2б таким образом, чтобы при возбуждении реле 41 замыканием контактов 74 и 75 собачки б2и 53 опускались, а:собачки 54 и 55 поднимались; при размыкании же -контактов 74 и 75 собачки 52 и 53 поднимались, а собачки 54 и 55 опускались, с целью, попарного освобождения и застопоривания храповых колес 21, 24 и 22, 2б.

4. При счетчике по п.п. 1 — 3 применение реле 42, служащего при отсутствии в его обмотке тока для отведения собачек 54 и 55 от храповиков. 21 и 22 с целью возвращения под действием пружины 29 в нормальное положение.. до упора поводков 18 и 19 в ограничитель 20 движения их.

1

М авторскому «свидетельству Н. А. Тихомирова № 3l684

Ленпромпечатьсоюз. Тип. „ПечаФнн|й Труд". Зак. 5328 — 1000